초록 ▼

대구 지역의 기상 특성 연구 및 대기 확산 모델의 개발을 위하여 3부로 나누어 연구하였다: 1) 종관 상태별 대구의 국지 기상 특성 2) 대구의 도시 기온 및 상대 습도으 수평 분포와 도시 열섬 특성 3) 대구 지방에서의 대기 오염 물질 확산에 관한 연구 이들 연구들의내용을 살펴보면 다음과 같다: 국지 기상 특성을 알아보기 위하여 1980년 12월부터 1989년 11월까지 10년간 대구 기상대에서 관측한 지상 관측 자료를 이용하여 분석하였다. 종관 비람장은 한반도를 중심으로 850 hPa

대구 지역의 기상 특성 연구 및 대기 확산 모델의 개발을 위하여 3부로 나누어 연구하였다: 1) 종관 상태별 대구의 국지 기상 특성 2) 대구의 도시 기온 및 상대 습도으 수평 분포와 도시 열섬 특성 3) 대구 지방에서의 대기 오염 물질 확산에 관한 연구 이들 연구들의내용을 살펴보면 다음과 같다: 국지 기상 특성을 알아보기 위하여 1980년 12월부터 1989년 11월까지 10년간 대구 기상대에서 관측한 지상 관측 자료를 이용하여 분석하였다. 종관 비람장은 한반도를 중심으로 850 hPa 면의 지균풍을 계산하고 이지균풍의 풍향(4방위), 풍속(2등급), 운량(2등급) 에 따라 종관 기상 상태를 구분하였다. 각 종관 기상 상태에 따라 계절별 풍향, 풍속 및 운량의 발생 빈도 및 여러 기상 변수들의 일변화 및 계절 변화를 조사하였다. 대구의 도시 기온 및 상태 습도의 수평 분포와 도시 열섬 특성을 알아보기 위해 1991년 10월부터 1992년 8월까지 각 계절별로 특정 일을 선정하여 이동 관측한 대구 지역 49개 지점의 도시 기온과 상태 습도 자료를 이용하여 도시 기온 및 상태 습도의 수평 분포, 기온 일변화, 열섬 특성 등을 분석하였다. 대구 지방에서의 대기오염 물질 확산에 관한 연구는 지난 1991년 10월 부터 1992년 8월까지 각 계절별로 일기 상태가 양호한 날을 하루씩 택하여 상층 특별관측을 실시하여 얻어진 관측 자료로 부터 기상 변수 및 확산 매개 변수를 결정하였다. 그리고 이 변수들을 Gaussian 확산 모델에 적용하여 대구에서의 대기 오염물질의 농도 분포를 분석하였다. 이들 연구 결과들을 요약하면 다음과 같다. 。 종관 바람장은 4계절 모두 서풍 계열의 발생빈도가 제일 많았으며 동풍 계열의 발생수가 가장 적게 나타났다. 풍속은 겨울철 북풍일때 제일 강했으며(9.7m/s), 최소 평균 풍속은 가을철과 겨울철의 동풍 계열의 2.3m/s였다. 。 전체적으로는 흐린 경우가 맑은 경우보다 약간 더 많이 나타났다. 특이한 점은 대구 지방은 남풍이 불면 풍속의 세기에 관계없이 77％가 흐린 경우로 나타났고 서풍인 경우 풍속이 강할 때의 가을, 겨울은 맑은 날이 상당히 많으며 오히려 81％가 흐린 경우로 나타났다. 。기상 변수들의 일변화와 계절 변화는 종관 기상 상태에 따라 그 특징이 현저하게 나타났다. 。바람의 일변화는 지균풍이 강하고 맑들 때 상층 바람의 풍향이 서풍, 북풍에 관계없이 모두 서풍 계열의 바람이 불었으며 여름은 제외하고 풍향의 변화가 거의 없었다. 기온의 일변화와 일사량의 일변화는 구름의 유무에 따라 그 영향이 크게 나타났으며 습도값은 전체적으로 낮고 기온의 일변화와 비슷한 유형을 보였으며 시정의 일변화도 기온의 일변화와 비슷하게 나타났으나 전체적으로 3 시간 늦게 최고, 최저 값이 나타났다. 특히 기온의 일변화와 일사량의 일변화는 구름의 유무에 따라 그 영향이 크게 나타났으며 습도의 값은 전체적으로 작게 나타나 대구 지방이 건조하다는 것을 확인 시켜 주었다. 。 모든 계절에서 도심 및 공단 지역을 중심으로 고온역이 형성되고 외곽으로 갈수록 작아지는 뚜렷한 열섬이 나타났으며, 이러한 열섬은 주로 일몰 이후부터 형성되기 시작하여 야간과 새벽에 걸쳐 가장 잘 발달된 구조가 나타났다. 。상대 습도의 수평 분포는 도시 기온 분포와는 반대로 도심 및 공단 지역을 중심으로 일몰 이후부터 상대 습도가 낮은 영역이 형성되어 야간과 새벽까지 지속된다. 。 도심, 공업 지역, 근교중에서 네 계절 모두 일교차는 근교가 가장 컸고, 일최고 기온은 공업 지역에서 가장 높고, 일 최저 기온은 도심에서 가장 높게 나타났다. 계절별로 일교차는 가을철에 16.6℃ 로서 가장 컸으며, 일 최고 기온과 일최저 기온은 여름철에 각각 35℃, 15℃로서 가장 크게 나타났다. 。도시열섬의 중심지는 시간과 장소에 따라 변화하였는데, 대체로 주간에는 공업 지역에서 야간에는 도심에서 나타났다. 야간에 나타난??역별로 열섬 강도를 평균한 결과 주로 도심, 공업 지역, 교통 혼잡 지역에서 그 값이 최대로 나타났으며, 봄에 3.6℃, 가을에 3.3℃, 여름에 2.6℃, 겨울에 2.5℃로 나타났다. 。온위의 일변화는 하루동안 주간에 특히 1500 LST 에서 가장크게 나나났고, 계절적으로는 여름에 가장 큰 값을 나타내고 겨울에 가장 작은 값을 나타내었다. 。 혼합비의 일변화는 혼합고의 일변화에서와 같이 일 최고 기온이 나타나는 1500 LST에 대기의 전층에 걸쳐 최대치를 나타났다. 혼합비는 혼합고를 기준으로 하층에서 상층보다 크고, 고도가 증가 할수록 평균적을 낮아지고, 상층보다는 하층에서 큰폭의 일변화를 보였다. 계절적으로 혼합비는 여름이 대기의 상하층에 걸쳐 다른 계절에 비해 크게 나타났으며, 겨울철이 3.5g/㎏ 이하의 값으로 건조한 것으로 나타났다. 이는 우리 나라의 기후학적인 계절적 특성과 잘 일치한다. 。 바람의 일변화는 혼합고를 기준으로 하층에서는 시간 및 고도에 따라서 풍향과 풍속의 변화가 불규칙하게 변화는 경향을 보이지 않았다. 계절적으로 바람은 여름에 남풍내지 남동풍 계열의 바람이 주로 불었으며, 봄과 가을에는 서풍내지 북서풍 게열의 바람이 불고, 겨울에는 북풍내지 북서풍 게열이 강하게 불었다. 따라서 대구의 바람은 우리 나라의 계절에 따른 주풍과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 。 하루동안 혼합고는 일 최고 기온이 나타나는 1500LST에서 최대로 나타났다. 이는 1500LST가 태양 복사 에너지로 인한 지표의 가열로 난류가 가장 활발하게 나타나는 시각이기 때문이라고 생각된다. 계절적으로 혼합고는 봄과 여름 관측에서 약 2300m로 다른계절에 비하여 크게 나타났다. 그리고 겨울 관측에서 혼합고는 다른 계절에 비해 평균적으로 낮은 값을 보였다. 。 대기 오염 물질의 확산의 일변화의 경우, 주간에는 난류의 의한 연직 확산이 활발하여 혼합층내의 전층에 걸쳐 오염 물질의 확산이 일어나는 반면 야간에는 대류의 의한 연직 확산보다는 바람에 의한 수평 확산이 크게 나타났다. 풍화측의 어떤 공간에서 오염 물질의 평ㅅ균 노오ㄷ느 야간의 경우가 주간의 경우보다 크게 나타났다. 이는 야간의 낮은 혼합고가 오염 물질의 농도를 높여주는 중요한 변수임을 알 수 있었다. 。 대기 오염 물질의 확산의 경우 계절적으로 연직 확산은 일사가 강하여 지표 및 대기의 온도가 높은 여름에 가장 강하게 나타났다. 풍하 방향으로의 수평 확산은 풍속이 강하게 나타난 겨울이 강하게 나타났다. 풍하측의 어느 공간에서의 대기 오염 물질의 농도는 주간의 경우 혼합고가 낮은 겨울철이 높고, 야간의 경우에는 수평 확산보다는 연직 확산이 크게 나타난 여름철이 높게 나타났다.

Abstract ▼

The research has been performed under three sections: 1) Characterisric features of local weather phenomena by the synoptic wind fields over Taegu 2) On the horizontal distribution of urban air temperature and relative humidity and characteristics of urban heat island over Taegu 3) On the dis

The research has been performed under three sections: 1) Characterisric features of local weather phenomena by the synoptic wind fields over Taegu 2) On the horizontal distribution of urban air temperature and relative humidity and characteristics of urban heat island over Taegu 3) On the dispersion of atmospheric pollutants over Taegu 3) On the dispersion of atmospheric pollutants over Taegu The characteristic features of local weather phenomena over Taegu are statistically analyzed using the surface observation data under the various synoptic wind fields for 10 years from December 1980 to November 1990. The various synoptic conditions were classified from the estimated geostrophic wind speeds and direction determined using the 850 hPa geopotential height field. The geostrophic wind directions were subdivided into four evendirection and speeds into two categories, which result in eight cases of the synoptic weather conditions. The synoptic weather conditionds are again subdivided into two categories, which result in eight cases of the synoptic weather conditions. The synoptic weather conditionds are again subdivided into two categories using the total cloud amounts. The northerly and westerly geostrophic wind which have a high frequency of the occurrence are analyzed. The horizontal distributions of urban air temperature and relative humidity and the characteristics of urban heat island in Taegu were studied using the data obtained by the special meteorological observation of one day for each season from October 1991 to August 1992. The measurement of urban air temperature and relative humidity at 49 observation points were made by following six different routes with cars. the observed data were adjusted to remove the temperature differences from the readings of six different thermometers and wet-bulb thermometers. Meteorological parameters in the atmospheric boundary layer and the vertical and horizontal dispersion parameters are determined using the data obtained by the special upper-air observations(Airsonde and Pibal) of one clear day for each season from October 1991 to August 1992. The concentrations of the atmospheric pollutants over Taegu are analyzed by using the application of the Gaussian diffusion model. Some of the salient features of the result include: 。 The results reveal that the local weather phenomena over Taegu, such as the occurrence frequencies of the sufrace wind direction, speed and cloud amounts are widely varied seasonally and diurnally. 。 Seasonal and diurnal variation of the meteorological elements, such as surface wind direction and speed, air temperature, relative humidity, visibility and insolation, reveal the various characteristics under the same synoptic weather conditions. 。 The horizontal distributions of urban air temperature, relative humidity, diurnal range and urban heat island intensity were analyzed using the adjusted data. The urban heat island intensities are analyzed using air temperature difference between the center of city and adjacent surburbs. The present analysis shows that temperatures usually were the highest near the city center and the industrial area, and declines graduallly toward the surburbs. The urban heat island usually developed after sunset, and showed its greatest development from midnight to the break of the day. However, the horizonal distributions of relative humidity in the city center and the industrial area were opposite to the case of the horizontal distribution of urban air temperatures. 。 Among the city center, the industrial area and the city surburb, the city center had the daily minimum temperature, the industrial area had the daily mximum temperature and the surburb had the largest diurnal range of temperature. 。 The center of urban heat island changed with time. The center occurred in the industrial area during the daytime and in the center of city during nighttime. The urban heat island of the maximum intensity usually developed during the nighttime. The maximum intensity of heat island in the nighttime were 6.9℃ in Spring, 4.7℃ in Skummer, 6.6℃ in Autumn, and 4.4℃ in Winter, respectively. The daily mean of the heat island intensity is 2.1℃ in Spring and Autumn, 1.6℃ in Summer and 1.2℃ in Winter. It s found that the regions of the maximum value of daily mean of the heat island intensity is found to be the center of city, the industrial area and heavy traffic zone. 。 The potential temperature is diurnally maximum at 1500 LST, and is seasonally maximum in Summer and minmum in Winter. 。 The diurnal variation of mixing ratio is maximum at 1500LST both the upper level and low level, and is larger on the lower level than on the upper level. Mixing ratio of lower level is larger than that of upper level. On the average, mixing raion decreases with the height, is maximum in Summer and minimum in Winter with about 3.5g/㎏. Thus, up to this point our discussion coincides with the climatological seasonal characteristics over Taegu. 。 The diurnal variation of the wind velocity and direction os variable on the lower level with time and height but is regural on the upper level. On the average, the wind time and height but is regural on the upper level. On the average, the wind direction is southerly or southeasterly in Summer, westerly or northwesterly in Spring and Fall, and northerly or northwesterly in Winter. Thus, the observed wind is similar to the seasonal characteristics over Taegu. 。The diurnal variation of mixed-layer height is maximum at 1500 LST. The mixed-layer heigh is maximum in Spring and Summer with about 2300m and minimum in Winter with about 450m. 。 In the diurnal variation of diffusion of atmospheric pollutants, vertical diffusion due to turbulence is active in daytime and horizontal diffustion due to wind is active in nighttime. The mean concenturation of pollutants in the side of downwind is larger during the daytime than the nighttime. Thus, the low mixed-layer height of the nighttme is important parameter of the mean concenturation of pollutants. In the seasonal variation of diffusion of atmospheric pollutants, vertical diffusion due to strong wind is active in Winter. In Winter, the mean concenturation of pollutants in the side of downwind is maximum in the daytime. However, in Summer, that is maximum in the nighttime.

목차 Contents

• 제1장 종관 기상 상태에 따른 대구의 국지 기상 특성...18
• 1.1 서론...18
• 1.2 자료 및 분석 방법...20
• (1) 자료...20
• (2) 분석방법...20
• 1.3 분석 결과 및 토의...22
• (1) 종관 바람장...22
• (2) 종관 기상 상태...22
• (3) 기상 변수들의 일변화...24
• 1) 바람의 일변화...24
• 2) 기온 및 습도의 일변화...34
• 3) 시정의 일변화...39
• 4) 일사량의 일변화...44
• 1.4 요약 및 결론...47
• 제2장 대구의 도시 기온 및 상대 습도의 수평 분포와 열섬 특성...48
• 2.1 서론...48
• 2.2 이동관측...50
• (1) 관측 경로 및 지점...50
• (2) 관측 방법 및 기간...50
• (3) 자료 보정...54
• 1) 기차 보정...54
• 2) 시차 보정...54
• 2.3 분석 결과 및 토의...55
• (1) 도시 기온의 수평 분포...55
• 1) 봄의 도시 기온 수평 분포...55
• 2) 여름의 도시 기온 수평 분포...55
• 3) 가을의 도시 기온 수평 분포...58
• 4) 겨울의 도시 기온 수평 분포...58
• (2) 상대 습도의 수평 분포...63
• 1) 봄의 상대 습도의 수평 분포...63
• 2) 여름상대 습도의 수평 분포...66
• 3) 가을의 상대 습도의 수평 분포...66
• 4) 겨울의 상대 습도의 수평 분포...73
• (3) 도시 기온의 일변화...73
• 1) 봄의 기온 일변화...73
• 2) 여름의 기온 일변화...75
• 3) 가을의 기온 일변화...75
• 4) 겨울의 기온 일변화...75
• (4) 열섬 강도...78
• 1) 열섬 강도의 일변화...78
• ① 봄의 열섬 강도 일변화...78
• ② 여름의 열섬 강도 일변화...80
• ③ 가을의 열섬 강도 일변화...80
• ④ 겨울의 열섬 강도 일변화...80
• 2) 평균 열섬 강도...84
• ① 봄의 평균 열섬 강도...84
• ② 여름의 평균 열섬 강도...84
• ③ 가을의 평균 열섬 강도...84
• ④ 겨울의 평균 열섬 강도...88
• 2.4 요약 및 결론...91
• 제3장 대구 지방에서의 대기 오염 물질 확산에 관한 연구...92
• 3.1 서론...92
• 3.2 상층 관측 및 자료...94
• 3.3 분석방법...96
• (1) 지표면 거칠기 길이...96
• (2) 마찰 온도...96
• (3) 마찰 속도...98
• (4) 대류 속도 척도...99
• (5) 대기 오염 물질의 농도 분포 추정...99
• 1) Gaussian 확산 모델...99
• 2) 연직 및 수평 확산 매개 변수...100
• 3.4 분석 결과...102
• (1) 종관 기상 상태...102
• (2) 기상 변수의 연직 분포...107
• 1) 온위...107
• 2) 혼합비...108
• 3) 바람...111
• 4) 혼합고...117
• (3) 대기 경계층의 매개 변수...121
• (4) 대기 오염 물질의 농도 분포...121
• 3.5 결론...130
• 제4장 인용문헌...132
• 제5장 논문발표실적...136
• 제6장 학위배출실적...137
• 제7장 연구비 항목별 집행 내역...138